CN102012758B - 触控模块、显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种触控模块、显示装置及其制造方法。触控模块包括：第一感测层，包含多个第一感测电极；以及第二感测层，包含多个第二感测电极，各第二感测电极具有一宽度，该多个第二感测电极间的多个间距皆远小于该多个第二感测电极的宽度。本发明的优点是：利用本发明可以减少现有的技术中的屏蔽层及/或改善信号品质，少了一层屏蔽层可以使可携式装置更轻薄以更便于携带，亦可增加可携式装置上显示面板的透光率，并达到节省空间和成本的目的。

Description

触控模块、显示装置及其制造方法
技术领域
本发明有关一种触控模块、显示装置及其制造方法，特别是有关一种双层电极触控模块、显示装置及其制造方法。
背景技术
图1是现有的电容式触控模块(capacitive touch module)示意图。电容式触控模块包括第一感测层110、第二感测层120、与屏蔽层(shielding layer)130。第一感测层110和第二感测层120耦接至感测电路100，用以检测接触点位置，和输出位置信号。
图2是图1的第一感测层110与第二感测层120的俯视结构图。多个沿着水平方向排列(X方向)的第一感测电极111位于图1的第一感测层110，而多个沿着垂直方向排列(Y方向)的第二感测电极121位于图1的第二感测层120。第一感测电极111和第二感测电极121分别通过多个第一迹线112和多个第二迹线122连接到图1所示的感测电路100。如图2所示，现有技术的感测电极111和121的间距相同，用以于X和Y两种方向提供相似的感应度。每个感测电极111与每个感测电极121间的交会位置之间皆有一等效电容存在。当使用者的手接触到电容式触控面板时，触碰点位置的等效电容值会改变，因此，感测电路100可检测触碰点的实际位置并且输出位置信号。
图1所示的屏蔽层130主要的用途在于隔离面板控制信号和感测信号，使得感测信号不会受到面板控制信号的影响。造成感测信号上的噪声过多的主要原因应来自共通电压信号(Vcom)。共通电压信号是由整合的显示控制器(未显示)产生，用以控制液晶显示面板上液晶(liquid crystal)的反转(inversion)。由于共通电压信号的振幅约为3V至5V，当触控面板上缺少屏蔽层130时，共通电压信号高低准位的转态变化会产生噪声并耦合至感测信号，导致感测电路100无法产生正确的位置信号。
然而，现有的具有屏蔽层的三层电容式触控模块的价格较昂贵，因此需要一种能解决噪声干扰又能节省空间和成本的触控模块设计。
发明内容
本发明的目的是提供一种能解决噪声干扰又能节省空间和成本的触控模块设计。
本发明揭露一种触控模块，包括：第一感测层，包含多个第一感测电极；以及第二感测层，包含多个第二感测电极，各第二感测电极具有一宽度，该多个第二感测电极间的多个间距皆远小于该多个第二感测电极的宽度。
本发明亦揭露一种触控显示装置，包括：触控模块，包含具有多个第一感测电极的一第一感测层，以及具有多个第二感测电极的一第二感测层；一感测电路，耦接于该多个第一感测电极及该多个第二感测电极；以及一液晶显示模块，该第二感测层位于该第一感测层和该液晶显示模块之间，且各第二感测电极的间距远小于各第二感测电极的宽度。
本发明亦揭露一种触控模块的制造方法，包括下列步骤：于一第一感测层配置多个第一感测电极；以及于一第二感测层配置多个第二感测电极，使得各第二感测电极的间距远小于各第二感测电极的宽度；将各第二感测电极驱动为一低阻抗状态。
本发明的有益技术效果是：利用本发明可以减少现有的技术中的屏蔽层及/或改善信号品质，少了一层屏蔽层可以使可携式装置更轻薄以更便于携带，亦可增加可携式装置上显示面板的透光率，并达到节省空间和成本的目的。
附图说明
本发明通过下列附图及说明，可被获得更深入的了解：
图1是现有的电容式触控模块示意图。
图2是图1的第一感测层与第二感测层的俯视结构图。
图3是根据本发明一具体实施例的触控模块的俯视结构图。
图4是图3的局部放大示意图。
图5是根据本发明一具体实施例的触控显示装置的示意图。
图6是根据本发明一具体实施例的触控模块的制造方法流程图。
具体实施方式
图3是根据本发明一具体实施例的触控模块300的俯视结构图。触控模块300包含多个沿着水平方向(X方向)排列的第一感测电极311以及多个沿着垂直方向(Y方向)排列的第二感测电极321，分别位于触控模块300的第一感测层以及第二感测层，而第一感测层位于第二感测层的上方。当此触控模块300应用于触控显示屏幕上时，感测电极的材质需具有光学透明性和导电性，例如铟锡氧化物(Indium tinoxide，ITO)。应注意到，本实施例亦适用于非具有显示功能的触控模块，例如笔记本电脑键盘下方的触控板，则其感测电极的材质则不需为透明。第一感测电极311和第二感测电极321分别通过多个第一迹线312和多个第二迹线322连接到感测电路(未示出)，迹线的材质不需为透明，能导电即可。感测电路可通过第一迹线312和第二迹线322检测到感测电极311、321之间的等效电容是否因为被触碰造成的变化，而得知被触碰的位置。
图4是图3的局部放大示意图。根据本发明一具体实施例，X方向排列的第一感测电极311的宽度WidthX为0.5毫米(mm)，间距GapX为4mm；Y方向排列的第二感测电极321的宽度WidthY为4mm，间距GapY为0.2mm。如图4所示，第二感测电极321的宽度远大于其间距，且第二感测电极321的宽度远大于第一感测电极311的宽度，亦即第二感测电极321的间距远小于第一感测电极311的间距。
图5是根据本发明一具体实施例的触控显示装置500的示意图。触控显示装置500包含了触控模块530、液晶显示模块540、感测电路550以及显示控制器560。触控模块530包含了第一感测层510和第二感测层520，第一感测层510包含多个第一感测电极511，第二感测层520包含多个第二感测电极521。如图5所示，第二感测电极521的宽度远大于其间距，占据了第二感测层520大部分的面积。显示控制器560输出丨共通电压信号Vcom给液晶显示模块540，信号的振幅约为3V至5V。较佳地，感测电路550可利用内部驱动电路(未示出)将第二感测电极521维持在低阻抗的状态，使第二感测电极521材质上不会随共通电压信号Vcom改变而飘移。虽然第二感测电极521之间隙，仍有感测电路550驱动第二感测电极521一固定电压而产生的电力线存在，电力线发射于第二感测电极521的一侧，靠近电极边缘的电力线会收回于第二感测电极521的另一侧，当第二感测电极521的间隙远小于其宽度时，共通电压信号Vcom难以穿透第二感测电极的间隙的电场，影响第一感测电极511的电位。因此第二感测电极521在受到电压驱动时，可以产生屏蔽效应，可屏蔽显示控制器560输出至液晶显示模块540的共通电压信号Vcom对第一感测层510的干扰，进而提升触控模块530的感测信号的品质。
图6是根据本发明具体实施例的触控模块的制造方法流程图。流程开始于步骤600，步骤610为于一第一感测层配置多个第一感测电极。步骤620为于一第二感测层配置多个第二感测电极，第二感测电极的间距远小于第二感测电极的宽度，使得第二感测电极可占据第二感测层大部份的面积。第一感测层和第二感测层互相平行，且第一感测电极和第二感测电极的排列方向实质地互相垂直。第一感测电极和第二感测电极的材质可使用具有光学透明性和导电性的铟锡氧化物ITO，以应用于触控显示模块，如欲应用于非显示用途的触控模块，例如笔记本电脑键盘下方的触控板，其第一感测电极和第二感测电极的材质的材质则不需为透明。步骤630为将该第一感测电极和该第二感测电极，耦接至一感测电路，用以检测感测信号；步骤640为利用感测电路内部的驱动电路，施加电压于第二感测电极，将第二感测电极维持在低阻抗状态，以屏蔽噪声对第一感测层的干扰。最后流程结束于步骤650。
因此，根据本发明的触控装置可不需额外多加一层屏蔽层，只需在制作第二感测层时，改变ITO的蚀刻图形，让第二感测层的第二感测电极的间距远小于其宽度，使第二感测电极尽量占据大部分的第二感测层的面积。接着将第二感测电极驱动为低阻抗状态，第二感测电极即可屏蔽位于感测电极下方的噪声干扰。
根据以上实施例的揭露，熟知此项技术的人士当可以明了，当触控模块应用于触控显示屏幕上时，需屏蔽显示控制器输出至液晶显示模块的共通电压信号Vcom对感测信号的干扰，感测电极的材质应具有光学透明性和导电性；当触控模块应用于笔记本电脑的触控板时，感测层的下方亦有控制电路会产生噪声干扰，因此亦需要屏蔽层来防止控制信号耦合至感测信号。因此，因应不同的应用领域，本发明所揭露的感测电极可以为透明导电材质或者不透明导电材质。
利用本发明可以减少现有的技术中的屏蔽层及/或改善信号品质，少了一层屏蔽层可以使可携式装置更轻薄以更便于携带，亦可增加可携式装置上显示面板的透光率，并达到节省空间和成本的目的。
综上所述，本发明揭露一种触控模块，包括：第一感测层，包含多个第一感测电极；以及第二感测层，包含多个第二感测电极，各第二感测电极具有一宽度，该多个第二感测电极间的多个间距皆远小于该多个第二感测电极的宽度。
本发明亦揭露一种触控显示装置，包括：触控模块，包含具有多个第一感测电极的一第一感测层，以及具有多个第二感测电极的一第二感测层；一感测电路，耦接于该多个第一感测电极及该多个第二感测电极；以及一液晶显示模块，该第二感测层位于该第一感测层和该液晶显示模块之间，且各第二感测电极的间距远小于各第二感测电极的宽度。
本发明亦揭露一种触控模块的制造方法，包括下列步骤：于一第一感测层配置多个第一感测电极；以及于一第二感测层配置多个第二感测电极，使得各第二感测电极的间距远小于各第二感测电极的宽度；将各第二感测电极驱动为一低阻抗状态。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种等同的改变或替换，因此本发明的保护范围当视后附的本申请权利要求所界定的为准。

Claims (16)

1.一种电容式触控模块，包括：
一第一感测层，包含多个第一感测电极；
一第二感测层，包含多个第二感测电极；以及
一感测电路，耦接于该多个第一感测电极和该多个第二感测电极，该感测电路包含一驱动电路，用以将各第二感测电极驱动为一低阻抗状态，其中，该多个第二感测电极间的多个间距皆被设定为远小于该多个第二感测电极的宽度，使得该第二感测层被该感测电路驱动时，同时提供该第一感测层一屏蔽效应。
2.根据权利要求1所述的触控模块，其特征在于，各第二感测电极的间距远小于各第一感测电极的间距。
3.根据权利要求1所述的触控模块，其特征在于，各第二感测电极的宽度远大于各第一感测电极的宽度。
4.根据权利要求1所述的触控模块，其特征在于，各第二感测电极的宽度是实质相同。
5.根据权利要求1所述的触控模块，其特征在于，各第一感测电极与各第二感测电极的排列方向是实质地互相垂直。
6.根据权利要求1所述的触控模块，其特征在于，各第一感测电极与各第二感测电极的材质为透明的导电材质。
7.根据权利要求1所述的触控模块，其特征在于，各第一感测电极与各第二感测电极的材质为不透明的导电材质。
8.一种触控显示装置，包括：
一触控模块，包含具有多个第一感测电极的一第一感测层，以及具有多个第二感测电极的一第二感测层；
一感测电路，耦接于该多个第一感测电极及该多个第二感测电极，该感测电路包含一驱动电路，用以将各第二感测电极驱动为一低阻抗状态，其中，该多个第二感测电极间的多个间距皆被设定为远小于该多个第二感测电极之宽度，使得该第二感测层被该感测电路驱动时，同时提供该第一感测层一屏蔽效应；以及
一液晶显示模块。
9.根据权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，各第二感测电极的间距远小于各第一感测电极的间距。
10.根据权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，各第二感测电极的宽度远大于各第一感测电极的宽度。
11.根据权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，还包括一显示控制器，输出一共通电压信号于该液晶显示模块。
12.根据权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，各第一感测电极与各第二感测电极的排列方向为互相垂直。
13.一种触控模块的制造方法，包括下列步骤：
于一第一感测层配置多个第一感测电极；
于一第二感测层配置多个第二感测电极，使得各第二感测电极的间距远小于各第二感测电极的宽度；以及
还包含将各第二感测电极驱动为一低阻抗状态的步骤，使得该第二感测层被该感测电路驱动时，同时提供该第一感测层一屏蔽效应。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，各第二感测电极的间距远小于各第一感测电极的间距。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，各第二感测电极的宽度远大于各第一感测电极的宽度。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，各第一感测电极与各第二感测电极的排列方向为互相垂直。
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